“燃烧的条件”探究实验对比分析及设计创新例证

1、“燃烧的条件”探究实验对比分析及设计创新例证张冰峰 江苏省如皋市外国语学校 “没有化学实验和科学探究的教学不是真正意义上的化学教学”。义务教育化学课程标准（2011版）提出“教师应结合具体的教学内容和学习实际，积极创造条件，组织学生开展化学实验活动。”还规定应安排和组织学生至少完成八项基础实验，这是新课标在教学实践层面上的最大变化。学生自己动手实验，亲身经历、感受实验和探究过程，这在化学教学中具有不可替代的意义和价值。教师应积极组织学生到实验室去，科学设计活动方案，为学生实验竭尽全力。一、关于“燃烧的条件探究”实验的对比分析“燃烧的条件”是八个必做实验之一。浏览义务教育教科书九年级化学人教版、

2、鲁教版、沪教版等不同版本的教科书，都安排了此实验，但放置在课本中的位置有差异，预设的实验目的也有差别。人教版（2012年版）将此实验放在第七单元燃料及其利用章节之后，学生已经学习了燃烧的条件，实验目的是：1.加深对燃烧条件的认识，进一步了解灭火的原理；2.体验实验探究的过程。鲁教版（2012年版）放在第六单元燃烧与燃料章节之前，学生还未系统学习燃烧的条件，实验目的是：1.自行设计并动手实验，探究燃烧的条件；2.通过完成一系列促进燃烧或阻止燃烧反应的过程，初步体会控制化学变化的一般思路。沪教版（2013年版）将此基础实验放在第四章认识化学变化章节之后，学生已经学习了燃烧的条件的知识，实验目的是：

3、1.通过实验探究燃烧所需要的条件；2.通过实验和讨论，总结灭火的方法；3.逐步建立安全用火的意识，了解日常生活中常见的灭火方法。通过分析可以看出，不同版本安排此实验的意图不同，有的为了探究学习新知，体会实验探究思路，有的为了加深理解感悟，体验探究实验过程。但都是设计了学生自己实验，亲身经历、感受过程。三个版本在探究实验设计上有两个共同点：一是实验操作都很简单，且现象明显，变量对比清晰，学生动手安全性高。二是选用物质都很常见。除去一些实验操作必备的仪器用品外，人教版选用的物品是酒精、水、棉花、乒乓球、滤纸、蜡烛等；鲁教版选用的物品是木条、纸、火柴、酒精、水、钢丝棉、一瓶氧气等；沪教版选用的物品是

4、95%酒精、蒸馏水、棉花球、玻璃棒（或石棉绒）、小蜡烛、小木条、小煤块等；上述三个版本除鲁教版选用的钢丝绒，一瓶氧气外，其余都是生活中最常见的物品，用常见的物质设计简单的实验，让学生动手，让学生在熟知的实验中感受现象，感悟变化，再归纳出燃烧的条件与灭火的原因，“从身边学起，从浅处学习”，这种实验设计符合学生的认知规律，有利于学生形成知识，形成能力。为了更好地探究燃烧的条件，或对燃烧有更新的认识，三个版本教材都明确要求学生进一步创新设计探究“燃烧的条件”的实验。如何选择材料进行实验创新设计呢？其实金属材料就是一类很好的选择。二、“燃烧的条件探究”实验中金属材料运用的创新例证金属材料是生活中很常见

5、的物质，其许多性质在运用到探究燃烧的条件上具有很特别的作用。如利用金属钠与水反应放出热量使酒精燃烧的性质实验所做的“滴水点灯”魔术，可以激发学生探究燃烧的愿望；利用金属镁条在二氧化碳中继续燃烧的奇特实验，可以帮助学生拓宽对“燃烧”概念的深层理解。下面笔者再例举几例。例证实验一：铁粉燃烧。探究问题：回忆铁丝在空气中、氧气中燃烧的实验。提问：铁一定要在纯净氧气中才能燃烧吗？实验用品：酒精灯（或蒸发皿）、酒精、火柴、铁粉、药匙。实验操作：点燃酒精灯（或在一蒸发皿中滴一滴管酒精，点燃），将铁粉从火焰正上方轻轻洒下。实验现象：在火焰外焰处火星四射。实验结论：1.铁粉可以在空气中燃烧。2.增大物质的接触面

6、积，有利于物质充分燃烧。例证实验二：铜块灭火实验操作： 点燃蜡烛，将一铜块从侧面靠近蜡烛并紧贴在蜡烛芯的一侧，观察现象。再把铜块酒精灯加热后，再紧贴燃烧的蜡烛芯，观察现象。请你分析产生上述现象的原因？实验现象：蜡烛凝固，火焰熄灭。现象解释：铜块吸收热量，蜡烛凝固成固体，温度降到着火点以下而熄灭；若将铜块用酒精灯加热后，不能将蜡烛温度降到着火点以下，所以不能灭火。例证实验三：切割火焰实验用品：酒精灯、火柴、铁丝网2张。实验操作与分析：实验步骤实验现象 现象的解释点燃酒精灯，将一张铁丝网从酒精灯火焰的中上部，水平移动切割火焰，从侧面观察现象。如下图1。火焰被铁丝网割断，铁丝网上无火焰。如下图2。铁

7、丝网吸热，网上的酒精蒸气达不到着火点，不能燃烧。固定住铁丝网不动，从侧面观察现象。如下图2。铁丝网中心被烧成红热状态，铁丝网上部有火焰。如图3。铁丝网被充分灼热，使网上面的酒精蒸气达到着火点，燃烧。保持第一张铁丝网不动，将第二张铁丝网从火焰的中下部水平移动切割火焰，从侧面观察瞬时现象。如图4。两张铁丝网之间没有火焰。如下图5。下面铁丝网吸热，两张铁丝网间的酒精蒸气达不到着火点，不能燃烧。图1图2图3图5图4例证实验4：防爆设计实验用品：制取氢气装置一套,无底的饮料瓶，带导管的单孔橡皮塞，锌粒，稀硫酸，火柴等。教师演示氢气爆炸的实验（或播放氢气爆炸实验的视频）：组装一套氢气燃烧爆炸装置（如图6）

8、，向下排空气法收集氢气，在导管上端点燃氢气。观察现象。请学生在合作小组内讨论，利用老师所给的材料，对上述装置进行改进，达到“防止氢气的爆炸发生”的目的。材料提供：带导管的橡皮塞（如图7）、细铁丝（或细铜丝、铝箔）改进方法：在玻璃导管中塞入较多的细铁丝（或细铜丝、铝箔等），如图8。图8图7图6实验操作：用改装后的带导管的橡皮塞组装一套收集氢气装置，向下排空气法收集氢气，在导管上端点燃氢气。观察现象。实验现象：氢气在导管口安静燃烧至最后熄灭。原理分析：金属具有良好的导热性。较多量的金属丝能吸收大量的热量，不能将热量传导到瓶内，使集气瓶内的混合气体达不到着火点而不能燃烧爆炸，瓶内氢气上升到导管口时继续燃烧。从以上几个例证实验可以看出，将金属的性质运用到物质燃烧的条件探究实验，将进一步帮助学生理解燃烧的本质以及灭火的实质，引导学生从燃烧的条件三要素这个根源上学会分析，学以致用，达到“到深处用”的目的。其实“